Re: [理工] [工數]-級數解
看板Grad-ProbAsk作者shinyhaung (我是Shiny)時間14年前 (2010/04/09 00:15)推噓6(6推 0噓 27→)留言33則, 6人參與討論串23/32 (看更多)
※ 引述《k0184990 (追隨夢想..)》之銘言:
: 題目:
: 求解 (x^2+1)*y''+x*y'-y=0
: [sol]: x 1
: y''+ -----y'- -----y=0
: x^2+1 x^2+1
: x 1
: P(x)=------ ; Q(x)=------
: x^2+1 x^2+1
: 當x^2+1=0,x=正負i
: 這樣x=正負i算是規則奇異點嗎??
: 這題我是用Frobenius解的...但似乎好像錯誤...
: 一直解不出來。
: ANS: 1 1
: Co(1+ ---x^2- -------x^4)+C1x
: 2 2^2*2!
: 還有我記得周老師說Frobenius級數解適用於規則奇異點
: 但是為什麼(x^2+2)y''+3xy'-y=0卻是用幂級數解呢??
: 感覺好像觀念有錯誤...還是這題也可以用Frobenius來求解?
: 但是卻不知到哪裡錯誤了XD
: 希望大大能夠幫我解釋一下~~~
PS : iynn大 doom大 C大都跑去清交玩耍了 剩我還在拼成大面試..orz
平常這種題目都是被秒殺的(菸~)
去年版上有某位神手提點 我終於瞭解如何判斷是否奇異點
y" + P(x)y' + Q(x)y = 0
如果要判斷某一點是否為奇異點
lim P(x) ≠ (不可解析) 且 lim Q(x) ≠ (不可解析) 就算等於0
x->a ^^^^ x->a
我們都說不為奇點
n
用 y = Σ An(x-a)
若上述其中一個為(不可解析)則為奇異點
接下來判斷是否是規則奇點
我們只會作規則奇點的級數解
2
lim (x-a)P(x) ≠ (不可解析) 且 lim x Q(x) ≠ (不可解析) 那麼就是規則奇點
x->a ^^^^ x->a
n+r
用 y = Σ An(x-a)
反之則為不規則奇點
-----------------------以上只用於判斷解題 並非依照原理-------------------------
你問的這題
(x^2+1)y''+xy'-y=0
x 1
=> y'' + --------- y' - --------- y = 0
x^2 + 1 x^2 + 1
x 1
P(x) = --------- , Q(x) = ---------
x^2 + 1 x^2 + 1
因此判斷是否為奇點
題目沒說一般都為對0展開
lim P(x) = 0 , lim Q(x) = 1
x->0 x->0
∞ n ∞ n-1 ∞ n-2
因此不為奇點 令 y = Σ An x , 且 y' = Σ n An x , y'' = Σ n(n-1)An x
n=0 n=0 n=0
帶入原方程式整理可得
(n^2-1)An + (n+2)(n+1)A(n+2) = 0
n - 1
A(n+2) = - ------- An
n + 2
令A0 = c0 , A1 = c1
n = 0 ~ n = 2就會得到你的答案了
不過看你答案應該只要求前三項
用直接展開法比較快
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▁ ◥◤ ▁ @shinyhaung
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 112.105.72.218
※ 編輯: shinyhaung 來自: 112.105.72.218 (04/09 00:21)
推
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^^^^^^^^^有神快拜 我沒說你掛了阿XD
※ 編輯: shinyhaung 來自: 112.105.72.218 (04/09 00:25)
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我剛剛想不到不可解析要怎麼表示= ="
※ 編輯: shinyhaung 來自: 112.105.72.218 (04/09 00:39)
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有些題目會說 有些題目不會 所以還是要自己判斷是否為奇點
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※ 編輯: shinyhaung 來自: 112.105.72.218 (04/09 00:40)
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沒錯 而且沒有速解 所以考試看到先跳過~~
※ 編輯: shinyhaung 來自: 112.105.72.218 (04/09 00:52)
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